一种散热灭火贴片及其制备方法和应用与流程

本发明属于灭火消防、工业散热领域，具体涉及一种散热灭火贴片及其制备方法和应用。

背景技术：

当前各种电器设备应用已经非常普及，并且仍在快速的发展中。随着电器设备的增多，使用过程中的火灾也频繁发生并造成严重的人员财产损失。火灾发生主要在小型密闭空间，因散热、积尘、电力过载、损坏、失修等因素导致过热起火，引发火灾，酿成事故。

气溶胶灭火剂是近几十年发展起来的一种新型灭火剂，它由氧化剂、还原剂以及燃烧速率控制剂等固体混合物构成。触发后引起微型爆炸式反应，产生大量的固气混合物，大部分为n2、co2等灭火气体和钾、锶等氧化物细小颗粒，释放产物冷却是可带走大量热，使温度降低，同时颗粒会与火焰的自由基反应形成灭火抑制剂，实现物理和化学双重灭火功能，快速的熄灭火焰。

但当前大量电器火灾发生的同时，电动汽车、储能产品、储能电站等新型火灾不断发生，这些火灾很大程度上因热失控引起，上述产品中的电池系统多为密封设计，散热较差，导致热量聚集，如再遇上短路、过充、机械冲击等危险触发条件，极易引发火灾。

因此，提供一种灭火热备，具有散热和灭火的双重作用，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于，提供一种散热灭火贴片，具有散热和灭火的双重作用，灭火触发灵敏、灭火效率较高，且安装使用方便。

本发明的目的之二在于，提供该散热灭火贴片的制备方法。

本发明的目的之三在于，提供该散热灭火贴片的应用。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种散热灭火贴片，为三明治式夹心结构，其上下两层为金属膜片，两层金属膜片之间填充有灭火填充剂。

本发明通过在上下两层设置金属膜片，便于传导热量，起到散热的作用；两层之间填充灭火填充剂，当贴片被触发时，能起到灭火作用。

本发明的部分实施方案中，所述金属膜片由导热金属制成，

优选地，所述导热金属包括铁、铜、铝、银、钛中的任意一种或几种；

优选地，所述金属膜片的厚度为50μm～1mm。

本发明的部分实施方案中，所述灭火填充剂包括有s型气溶胶、微小抑火颗粒、阻燃液和粘结剂；优选地，按重量份计，灭火填充剂中各组分为：s型气溶胶65-80份，微小抑火颗粒8-15份、阻燃液8-15份、粘结剂5-10份。

本发明中所述的s型气溶胶为现有技术，即为常见的以硝酸钾、硝酸锶、高氯酸盐等为氧化剂，硝酸胍、三聚氰胺或硝酸铵为还原剂的s型气溶胶，或者其他形式气溶胶。

本发明中采用s型气溶胶为灭火填充剂的主要成分，以起到快速灭火、并降低温度的作用，添加微小抑火颗粒及阻燃液，以增加灭火效果。

本发明的部分实施方案中，所述微小抑火颗粒包括氧化铝颗粒、或/和氧化硅颗粒；优选地，所述微小抑火颗粒为直径10μm～1mm的球形颗粒。

本发明的部分实施方案中，所述阻燃液包括含磷类化合物、或/和卤素化合物；优选地，所述含磷类化合物包括磷酸三丁酯；优选地，所述卤素化合物包括三氯甲烷、二溴甲烷。

本发明的部分实施方案中，所述散热灭火贴片的灭火触发方式包括温度被动触发、热敏线主动触发和电信号主动触发。

所述温度被动触发是指当物体温度达到一定值时，经金属膜片传热至灭火填充剂，灭火填充剂在该温度下发生反应，产生固气混合物，起到灭火作用。

采用热敏性主动触发是指本发明的散热灭火贴片上连接有热敏线，当环境温度达到一定值时，热敏线燃烧自动启动，引发灭火反应，产生固气混合物，起到灭火作用。

采用电信号主动触发是指，本发明的散热灭火贴片上安装有电信号接受装置，当接收到特定的电信号时，本发明的散热灭火贴片中的灭火填充剂会发生反应，产生固气混合物，起到灭火作用。

本发明所述的温度被动触发、热敏线主动触发和电信号主动触发均为现有技术。

本发明所述的散热灭火贴片的制备方法，包括以下步骤：

步骤1.按比例称取灭火填充剂的原料，混合均匀；

步骤2.将步骤1中混合后的物料涂覆于金属膜片上，形成上下两层为金属膜片、中间为灭火填充剂的半成品；

步骤3.将步骤3制得的半成品经热压成薄片，制得所述散热灭火贴片。

本发明的部分实施方案中，所述步骤1中，在室温条件下搅拌混合。

本发明的部分实施方案中，所述步骤3中热压为：60～95℃、0.3～0.8mpa压力下进行热压。

经步骤3热压成薄片后散热灭火贴片，其中间层灭火填充剂的厚度小于等于2mm。

本发明中所述的金属膜片可以于市场上购买，也可以采用压延的方法将金属片制成金属膜片。

本发明的散热灭火贴片中涂覆于金属膜片上的灭火填充剂的量根据实际应用场景的不同，选择不同的涂覆量。

本发明使用时，在所述散热灭火贴片的金属膜片外表面涂上粘结胶，贴敷于所需位置粘结胶即可。

本发明所述的散热灭火贴片在电器设备防火中的应用，优选地，在电池系统防火中的应用，更优选地，所述电池系统包括电动汽车的电池系统、储能产品的电池系统、储能电站的的电池系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的散热灭火贴片结构简单，制备方法简便，具有散热和灭火的双重作用，灭火触发灵敏、灭火效率较高，且安装使用方便。

本发明创造性地将散热与灭火相结合，在较为常用的灭火贴片上增加散热金属片，使得发明产品的应用场景变大，应用功能增多；同时，在贴片中增加了微小的灭火颗粒和阻燃液，更增加了灭火的功效，形成散热和灭火的多功能应用产品。通过该技术的实施，可明显的提高该类贴片的灭火效率，并扩大了其应用场景。

附图说明

附图1为本发明散热灭火贴片的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例公开了本发明的散热灭火贴片的制备方法，该散热灭火贴片的结构如附图1所示，为三明治式夹心结构，上层(1)和下层(3)为金属膜片，两层金属膜片之间填充有灭火填充剂(2)。

其制备方法具体为：

s1.制备金属膜片：通过压延的方法制备得到厚度为60μm的铜箔；

s2.配制灭火填充剂：灭火填充剂的配方按质量比计为：气溶胶70％、氧化硅颗粒10％、二溴甲烷10％、粘结剂10％。

其中，s型气溶胶中氧化剂为质量比2:1的硝酸钾和硝酸锶混合物；还原剂为硝酸胍，氧化剂与还原剂的摩尔比例约1:1。

氧化硅颗粒为直径20μm的球形颗粒；

按比例称取各原料后，于常温25℃下，以800转/min的速度电动搅拌30min混合，形成粘稠状物，再均匀涂覆于s1制得的铜箔上；涂覆厚度约为0.4mm，形成上下两层为铜箔、中间为灭火填充剂的半成品；

s3.将s2制得的半成品在80℃、0.5mpa压力下进行热压，形成0.5mm厚度的薄片，即本发明的散热灭火贴片。

在散热灭火贴片的铜箔外表面涂上粘结胶，即可贴敷于所需位置，当温度超过95℃时可以通过被动式触发灭火。

实施例2

本实施例公开了本发明的散热灭火贴片的制备方法，具体为：

s1.制备金属膜片：通过压延的方法制备得到70μm厚度铝箔；

s2.配制灭火填充剂：灭火填充剂的配方按质量比计为：气溶胶75％、氧化铝颗粒10％、三氯甲烷10％、粘结剂5％。

其中，s型气溶胶中氧化剂为质量比3：2的高氯酸钾和硝酸锶混合物；还原剂为三聚氰胺，氧化剂与还原剂的摩尔比例约1:1；

氧化铝颗粒为直径30μm的球形颗粒；

按比例称取各原料后，于常温25℃下，以600转/min的速度电动搅拌40min混合，形成粘稠状物，再均匀涂覆于s1制得的铝箔上，涂覆厚度约为0.5mm；形成上下两层为铝箔、中间为灭火填充剂的半成品；

s3.将s2制得的半成品在90℃、0.3mpa压力下进行热压，形成0.6mm厚度的薄片，即本发明的散热灭火贴片。

在散热灭火贴片的铜箔外表面涂上粘结胶，即可贴敷于所需位置，当温度超过125℃时可以被动触发灭火。也可通过热敏线进行主动触发灭火。

实施例3

本实施例公开了本发明的散热灭火贴片的制备方法，与实施例1相比，仅金属膜片的厚度不同，本实施例中作为金属膜片的铜箔厚度为1mm。

试验例一

对本发明制得的散热灭火贴片进行了散热性能测试。

取一全新的未使用过的方形电池，将按实施例1的方法制得的散热灭火贴片贴敷于方形电池表面；而后对方形电池进行高倍率放电验证。

另取一全新的未使用过同样型号的方形电池，表面不贴敷散热灭火贴片，进行高倍率放电验证。

结果发现，贴敷了散热灭火贴片的方形电池的温度较不贴敷散热灭火贴片的温度低4℃。

表明本发明的散热灭火贴片具有良好的散热作用。

试验例二

对本发明制得的散热灭火贴片进行灭火性能测试。

将按实施例1的方法制得的散热灭火贴片置于一较为密闭的空间，采用易燃棉球进行实验。结果发现，本发明的散热灭火贴片可在120℃左右被触发，发生局部剧烈的氧化还原反应(爆炸)，产生大量不燃气体和气溶胶，10s内熄灭火焰。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的方法和系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

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